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摘要：随着我国城市化进程的深入发展，城市电网的改造要求越来越高，引起了相关工作者的普遍关注。其中，地下式变压器作为重要的技术设备，对于城市电网改造工程的重要性不言而喻。在本文中，笔者针对地下式变压器的相关问题进行介绍，希望对城市电网工作的顺利展开提供一定的借鉴意义。
关键词：地下式变压器；绝缘；密封；城市电网
地下式变压器由于能够节省地表的空间，在城市电网入地改造的工程建设中占据着十分重要的地位，尤其是对于环境限制较多、用地和住房比较紧张的区域，能够方便人们的生产生活，是一种较为先进的，可靠的技术设备。于此同时，还提升了城市的美感，为城市的美化提供了相应的支持，对于我国城市化建设有重要的推动效果。
一、地下式变压器的技术设计要求
虽然我国针对地下式变压器的应用起步较晚，但是起点较高，是在国外先进技术的基础上发展起来的，并且结合各个厂家实际的生产状况，走出了一条适用于我国的地下式变压器的应用之路。虽然各个厂家的产品存在着一定的差异，但是对于地下式变压器的结构特点和技术要求基本类似，都需要应用先进的技术，生产出节能型的环保产品。
各个厂家主要以国标为基本参照进行设计，其中电压标准主要是高压以6千伏、10千伏为主，低压以0.4千伏为主，地下式变压器的额定频率为50赫兹，要符合GB 1094标准和GB/T6451标准，除此之外，还需要满足下面的这些设计要求：
（1）必须要保证变压器油箱的密封性达到标准。为此，可以对产品进行浸水试验，一般的实验要求是：将产品浸入水中，保持水面比产品的最高点要高出二十厘米，保证浸入时间不少于二十四个小时。然后，需要在水下对产品的绝缘电阻进行测量，保证其外施耐压和感应耐压符合相关的标准和规定，其他的标准，要参照GB/T501的相关规定。
图一 地下式变压器浸水试验
（2）地下式变压器需要在一定的规定温度环境下运行。一般来说，地下式变压器运行环境温度一般允许比GB1094.1规定的正常环境温度高10摄氏度。其地下式变压器的各个部分的温升限值一般要求比常规产品的相应值低10K，即顶层的油温要控制在50K，绕组温升要控制在55K的条件下运行。
（3）地下式变压器的运行环境较为恶劣，由于金属的零部件常年需要暴露在阴暗、潮湿的空气中，所以线路很容易发生老化，因此对于常年暴露在阴暗、潮湿的空气中的零部件要应用防腐工艺和防腐材料进行表面处理。
（4）对于安装的地坑要求，要为地下式变压器的四脚留下足够的空间，并且在地坑中设置通风口和散风口，这样可以非常方便的进行地下式变压器的热交换。
二、地下式变压器的结构设计要求
在组合式变压器中，包含着地下式变压器、低压断路保护器和高压保护熔断设备三个部分。这种组合形式的变压器具有保护范围较广，能够极大的提升供电的可靠性，同时具有结构紧凑和体积小的优势。利用组合式变压器的油浸式负荷开关，能够形成环网型的高压设计，对于电气系统的原理如下图所示：
图二 电气系统的原理图
对于地下式配电变压器，由于不具有辅助保护设备，因此结构较为简单，同时造价也相对较低，但是无论哪一种地下式变压器，都需要在结构设计时考虑以下几个方面的内容：
1、密封结构
由于地下式变压器的运行环境非常潮湿，因此密封对于地下式变压器的安全运行有着非常重要的作用。密封对于地下式变压器的应用需要注意以下几个方面的内容：
首先，由于地下式变压器使用的硅油的膨胀系数非常大，因此在进行地下式变压器的油箱设计时，要充分考虑到这方面因素的影响，在国内生产厂家中，对于结构形式一般是采用全密封的无储油柜结构，这种结构充分考虑到硅油的膨胀因素，应用波纹油箱的波纹片来给硅油留下足够的空间。另外需要在波纹的上方防止出现污点，保障箱壁的平滑性。除此之外，要对箱盖安装压力释放阀，这样能够保证无储油柜结构的内部压力不至于过大，保证油箱能够发挥其作用，减少故障发生的概率和发生形变的概率，提升了地下式变压器的使用性能。
其次，由于硅油在使用过程中比变压器油更容易发生受潮问题，所以，要在地下式变压器结构中使用橡胶密封圈等，利用的橡胶密封圈要具有较强抗老化性能，同时要注意应用与油不相容的胶圈。在进行地下式变压器装配时，要充分应用真空注油的方式进行，这样能够有效的减小地下式变压器中的水分，从而提升地下式变压器的密封水平和绝缘水平。
图二 地下式变压器
2、温升设计
由于损耗和热负荷的关系紧密，呈现正比关系，因此要重视温升设计，具体包含以下几个方面的内容。
（1）变压器油应该采用环烷基油，这样不但能够保证油能够在温度较低的条件下流动，还能够保证其具有较好的粘度，温度升高，流动性增强，散热的效果也越好。
（2）地下式变压器的散热主要是依靠箱壁进行热辐射，热量以波的形式向外传导，向周围的介质进行辐射，而其中，波的辐射主要是依靠温度、发热体的性质和表面颜色三个方面界定的，要想提升箱体的散热能力，可以采用的是平板的散热片进行散热，同时在表面应用的是深色的面漆，这样能够有效的提升辐射的能力。
3、箱体
箱体的设计需要符合GB4208标准，要将地下式变压器安装在地下，并且保证地下式变压器能够在水中运行一段时间。对于箱体要使用的材质是不锈钢，这样能够提升箱体的低温韧性、冷冲压等性能。对于油箱的强度要保证在50千帕时不变性，在100千帕时能够保证油箱不发生开裂现象。
高度重视箱体的密封，可以将箱盖和箱体焊死。为了防止由于油的膨胀导致需要占据油箱容积增大的问题，要留有部分富余容积，在油箱盖下要应用带有膨胀的散热片。
结束语：
在我国，随着城市化的深入发展，城市电网改造工程正处于重要的时间点。而其中，地下式变压器具有能够节约城市的地上资源，不易发生故障的优势。对于地下式变压器的应用，要充分的考虑到防水、密封、绝缘、散热等各个方面的问题，只有这样，才能让地下式变压器发挥其真正的作用。在本文中，笔者从地下式变压器的技术设计要求和地下式变压器的结构设计要求两个方面对地下式变压器进行介绍，希望对相关工作的展开有所帮助。
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[3]JB/T 10544-2006《地下式变压器》 中华人民共和国国家发展和改革委员会
论文作者:刘程
论文发表刊物:《电力设备》2017年第14期
论文发表时间:2017/9/1
标签：变压器论文; 地下论文; 箱体论文; 硅油论文; 油箱论文; 结构论文; 电网论文; 《电力设备》2017年第14期论文;